Dispense di COSTRUZIONI IDRAULICHE. prof. Ing. Ignazio Mantica

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1 Dispense di COSTRUZIONI IDRAULICHE redatte dal prof. Ing. Ignazio Mantica il materiale presente in questo file viene riportato cosi come lasciato da Ignazio Mantica alla data della sua scomparsa, pertanto può risultare incompleto. Questo materiale viene pubblicato nella speranza che il frutto di anni di lavoro svolto con passione ed impegno non vada perso e possa essere ancora utile a quanti lo vorranno. Siete liberi di usare i testi e le immagini presenti in questo documento come meglio credete, vi chiediamo soltanto di citarne la fonte. - GRAZIE - Antonio ed Amedeo Mantica - -

2 Università degli Studi di Ancona Istituto di Idraulica prof.ing. Ignazio MANTICA Lezioni di: COSTRUZIONI IDRAULICHE Capitolo VII GLI ACQUEDOTTI appunti, aggiornati, tratti dalle lezioni tenute dall' A.A. 1979/80

3 INDICE 1 GENERALITA' E CENNI STORICI Generalità Cenni storici I MATERIALI PER GLI ACQUEDOTTI Generalità Le condotte Le condotte a pelo libero Le condotte in pressione Le apparecchiature...16 a. Saracinesche...16 b. Valvole di ritegno...16 c. Valvole automatiche a galleggiante...16 d. Regolatori di pressione (o valvole a riduzione di pressione)...17 e Sfiati...17 f. Idranti...17 g Apparecchi di controllo IL FABBISOGNO D'ACQUA Gli acquedotti industriali Gli acquedotti rurali Gli acquedotti urbani Le previsioni demografiche La dotazione idrica pro capite L'APPROVVIGIONAMENTO DELL'ACQUA I possibili approvvigionamenti Vincoli connessi con l'utilizzazione delle risorse Classificazioni delle risorse idriche Classificazione in base ai caratteri propri delle risorse Classificazione in base ai mezzi necessari per utilizzare una risorsa L'approvvigionamento con acqua sotterranea Cenni sull Idraulica delle opere di captazione delle acque sotterranee Idraulica dei pozzi (tradizionali ed isolati) Idraulica dei pozzi con drenaggio orizzontale Idraulica delle trincee Idraulica delle sorgenti L'esecuzione dei pozzi e delle trincee e delle opere di captazione delle sorgenti I pozzi Sviluppo del pozzo I filtri Sistemazione in superficie Attrezzature per il prelievo dell'acqua Collegamenti idraulici ed elettrici (eventuali) Le trincee L'approvvigionamento con acqua superficiale L'approvvigionamento con acqua marina Gi altri approvvigionamenti Captazione dell'umidità dell'atmosfera Captazione di acque meteoriche La qualità delle acque potabili e cenni sul trattamento La qualità Caratteri qualitativi Il giudizio di potabilità...75

4 4.4.4 Cenni sul trattamento L ADDUZIONE Generalità Il tracciato Il tracciato degli acquedotti a pelo libero Il tracciato delle condotte in pressione Gli schemi d'adduzione Il dimensionamento Elementi sul costo delle condotte L'idraulica delle adduttrici in pressione Condotta in materiale prefissato congiungente due serbatoi senza erogazione lungo il percorso Condotta in materiali diversi senza erogazione lungo il percorso.congiungente due serbatoi condotta adduttrice che in alcuni punti del suo percorso eroghi acqua tramite diramazioni Adduttrici con distribuzione lungo il percorso Condotte con sollevamento meccanico Impianto di sollevamento con diramazioni I SERBATOI e LE OPERE DI STOCCAGGIO I serbatoi acquedottistici - generalità Dimensionamento volumetrico Variabllità della portata uscente Variabilità della portata entrante Il volume di compenso Volume di riserva Volume antincendio Considerazioni finali sul dimensionamento idraulico dei serbatoi Considerazioni economiche globali sul dimensionamento idraulico adduttrice-serbatoio (armonizzazione) LE CONDOTTE DI AVVICINAMENTO E DI DISTRIBUZIONE Generalità Schemi di reti di distribuzione La distribuzione ad anello La distribuzione ad arteria principale Altri tipi di distribuzione La realizzazione delle reti di distribuzione Cenni alla necessità di sollevamento d'acqua negli edifici Il dimensionamento delle reti di distribuzione La vericica delle reti di distribuzione Impostazione del problema in termini topologici Il metodo dell' analisi lineare Il metodo del gradiente coniugato di Todini Gli altri metodi come derivati dal metodo di Todini Il metodo di Cross Il metodo dell' Ansalisi lineare

5 1 GENERALITA' E CENNI STORICI 1.1 Generalità Il termine acquedotto ha etimologia latina derivando da "aquaeductus" cioè condurre acqua. Pertanto secondo la detta accezione etimologica è da definire acquedotto qualunque opera adatta al trasporto dell'acqua; pertanto rientrerebbero negli acquedotti anche le condotte a scopo irriguo, di produzione di energia elettrica e le stesse fognature. Invero l'accezione più comune che è poi quella consolidatasi nel tempo è ben diversa. Infatti con acquedotto si intende il complesso delle opere per la captazione, il trasporto, lo stoccaggio e la distribuzione delle acque intese come materie prime. Con tale definizione vengono quindi escluse e le fognature e le opere di derivazione di acqua per scopi idroelettrici, nonché le canalizzazioni di bonifica ed i diversivi. Tuttavia nella sopra riportata definizione rientrano anche le opere irrigue, infatti si può parlare di acquedotti irrigui. Ciò nonostante in questa sede non si intende affrontare quest'ultimo argomento che presenta una problematica a sé rispetto alle altre opere acquedottistiche e che infatti costituisce un proprio grosso capitolo delle Costruzioni Idrauliche ben definito da quello degli altri acquedotti. Questi si possono suddividere, sempre a seconda dell'uso che si fa dell'acqua in: - acquedotti urbani; - acquedotti rurali; - acquedotti industriali; 4

6 - acquedotti misti. L'uso idropotabile è ovviamente quello prevalente nel caso di acquedotti urbani e rurali. I primi sono rivolti alla città dove gli usi rurali sono pressoché nulli mentre vi può essere qualche utilizzo industriale. Per quelli rurali si ha un certo compenso tra l uso idropotabile dell'uomo e quello del bestiame (è necessario sottolineare che sono e devono essere comunque esclusi usi irrigui seppure di piccoli orti). Diversamente negli acquedotti industriali può anche venire meno la caratteristica di potabilità dell'acqua in quanto questa dovrebbe servire solo come materia prima per il ciclo di lavoro della industria. A volte la caratteristica idropotabile è richiesta nel caso che con la stessa acqua vengano soddisfatte le necessità idriche degli addetti all industria. Sovente si hanno acquedotti misti dove le varie funzioni vengono assolte contemporaneamente. E' tuttavia da rilevare che gli acquedotti misti sembrano irrazionali quanto meno per il fatto che le industrie potrebbero utilizzare acque meno pregiate di quelle potabili e poi per la difficile gestione della sovrapposizione dei consumi nel tempo. 5

7 1.2 Cenni storici Le informazioni che si hanno sulle opere acquedottistiche del passato sono, relativamente a quelle più antiche, tratte da studi del tipo archeologico. Esse riguardano la Mesopotamia dove, alle città, venivano addotte le acque superficiali dei fiumi della regione (in specie Tigri ed Eufrate), tramite condotte coperte. Opere dello stesso tipo erano quelle che adducevano l'acqua alla biblica città di Ninive traendola dal corso del Khoser. Anche in Palestina esistevano alcuni acquedotti quali quello di Siloe, scavato nella roccia che adduceva alla città di Gersusalemme. Lo storico greco Polibio (II a.c.) nel suo libro X descriveva una sorta di trincee drenanti scavate dai Medi (popolazione vissuta tra il VI e il IV sec. a.c.) per captare le acque sorgive del fiume Tauro. Più recente è quello di Samo, descritto da Erodoto nel libro III, costruito da Eupalino nel V sec. a.c., anch'esso scavato nella roccia ma nella quale fu alloggiata una condotta di coccio. Atene ebbe addirittura un magistrato delle acque (carica ricoperta da Temistocle) che tra gli altri aveva il compito di provvedere alle opere di approvvigionamento idrico ed alla manutenzione delle opere acquedottistiche. La fonte idrica di Atene fu l'imetto captato ed addotto da più parti. Sempre nelle prossimità di Atene fu realizzato l'acquedotto di Cefisia che adottò in parte la soluzione del ponte canale che poi tanta parte ebbe nella architettura acquedottistica romana. Anche la Magna Grecia ebbe i suoi acquedotti con soluzioni tecniche per quei tempi avanzatissime con captazione in galleria, cunicoli di ispezione e di aerazione. Non si hanno notizie di acquedotti Etruschi che invece notoriamente erano abili ingegneri. 6

8 Un decisivo impulso ebbero le opere acquedottistiche, come del resto tutte le opere di Ingegneria, nell'antica Roma. L'imperatore Augusto (27 a.c d.c.) istituì una apposita magistratura per la realizzazione e la gestione degli acquedotti. L'opera di trasporto tipica dell'acquedotto romano è la ben nota canaletta a pelo libero sovente posta alla sommità di un apposito sistema di archi lungo anche decine di chilometri. Tale soluzione, canali a pelo libero, non deve far pensare che i romani non conoscessero l'idraulica delle condotte in pressione, invero riconducibile ai greci (Archimede), ma alla impossibilità, con i materiali dell'epoca, di realizzare tali condotte. Talvolta in alcune condizioni particolari venivano realizzati alcuni brevi tratti in pressione per superare particolari depressioni. fig. 1 - Acquedotto di Nimes Meno note dei famosi archi, di cui la figura 1 riproduce una delle realizzazioni più significative, quali l'acquedotto di Nimes in Francia, dove coesiste una infrastruttura mista: - stradale (tuttora in esercizio), sul primo ordine di archi; - acquedottistica sul terzo ordine; sono le opere di captazione ed i particolari realizzativi delle condotte poste alla sommità dei più famosi archi. La captazione avveniva in cunicoli sotterranei o con appositi bottini includenti le polle, questi ultimi con molta probabilità del tutto simili a quello illustrato in fig. 2 e relativo invece all'acquedotto Mediceo di Livorno di cui parleremo più avanti. fig. 2 - Acquedotto mediceo di Livorno Tra la presa e la condotta erano interposti alcuni bacini di decantazione denominati piscinae limariae. 7

9 I primi tratti di condotta erano scavati nella roccia o nel terreno, poi, per mantenere quota, procedendo verso valle, la condotta stessa veniva posta sugli archi. La pendenza delle condotte doveva arrivare secondo Vitruvio sino al 5% ma Plinio consigliava pendenze minori. La condotta detta "specus" era spesso in coccio. Al termine della adduttrice erano talune altre vasche di sedimentazione e quindi un serbatoio in quota detto "castellum". In esso si immettevano delle particolari tubazioni sagomate in bronzo dette "calices" la cui bocca aveva larghezza proporzionale alla quantità d'acqua cui aveva diritto l'utente da esso servito. I calices proseguivano verso valle con tubazioni in piombo od in coccio. l/sec. La portata veniva misurata in "quinarie" presumibilmente poco meno di 0.5 Il primo acquedotto romano di cui si hanno notizie è di epoca repubblicana e di certo non aveva le sofisticazioni sopra ricordate. Ma già del 272 a.c. è "l'anio vetus" rispondente al classico schema romano. Il famoso acquedotto "dell acqua marcia" del 144 a.c. aveva una lunghezza di 90 Km da Arsoli (oggi provincia dell'aquila) a Roma. Lo schema romano fu diffuso, con l'impero, in tutto il mondo allora conosciuto ed opere di grande interesse non solo idraulico ma spesso architettonico furono realizzate un po' ovunque; oltre al già citato viadotto di Nimes sono da ricordare quello di Tarragona, di Segovia, di Merida, di Siviglia, di Valencia in Spagna, quelli di Cartagine in Africa. Alla fine dell'impero romano è seguita non solo quella delle realizzazioni delle OO.PP., in genere, ma anche quella degli interventi manutentori. Rari sono gli esempi di acquedotti medioevali, dovuti più che altro ai monaci cistercensi. 8

10 Il rinascimento diede nuovo avvio alle opere ingegneristiche ed in particolare i papi si adoperano a far restaurare dai loro architetti gli acquedotti romani ed a potenziarli. Tuttavia lo schema rimase quello romano, già illustrato, che fu utilizzato fino al 1700 per opere ancora grandiose, basti far riferimento all'acquedotto per la Reggia di Caserta realizzato dal Vanvitelli, lungo 42 km con viadotto con tre ordini di arcate presso Maddaloni, ed agli acquedotti Medicei di Pisa e di Livorno. Di questi ultimi due il più antico è quello di Pisa che trae origine dalle sorgenti di Asciano. L'idea della realizzazione di un tale acquedotto fu del granduca Cosimo I ( ) che ne fece realizzare taluni tratti sperimentali con condotta forzata (intravedendo la maggiore economicità della condotta interrata rispetto allo schema romano, a pelo libero), ma data la tecnologia del tempo lo schema "forzato" rivelò inconvenienti tecnici e l'opera fu abbandonata. Solo successivamente con il successore, il figlio Ferdinando I ( ), i lavori furono ripresi, sempre secondo il classico schema romano. I lavori furono progettati e diretti dall'arch. Raffaello Zenobi al quale subentrò nel 1593 l'ing. Andrea Sandrini. Oltre l'opera di captazione fu realizzata una condotta su ben 954 arcate equidistanti per un totale di 7 km circa. L'opera fu portata a compimento sotto Cosimo II ( ) e durante il suo governo furono anche eseguiti alcuni importanti interventi sulla parte più a monte della serie di arcate già prima dell'entrata in funzione dell'acquedotto, avvenuta nel 1613, per correggere alcuni difetti presumibilmente dovuti a cedimenti di fondazione di alcuni archi che avevano alterato la pendenza del canale acquedottistico. Tale acquedotto è tuttora in esercizio sia pur solo per questioni storiche e legali in quanto il contributo che esso dà all'approvvigionamento di Pisa è del tutto irrilevante (inferiore all'1%). Più recente è l'acquedotto mediceo di Livorno che trae origine da Cologne e fu realizzato dall'ing. Salvetti su commissione del Granduca Ferdinando III. 9

11 In seguito le opere furono completate dal Pocianti. L'illustrazione che segue è appunto relative a questo acquedotto, tuttora in esercizio. fig. 3 - Acquedotto mediceo di Livorno Sempre ad un Medici, ed in particolare a Maria de Medici, moglie di Enrico IV di Borbone, re di Francia, è dovuto il restauro dell'acquedotto di Arcueil a servizio di Parigi. Nel XIX secolo si è avuto il definitivo abbandono dello schema romano per quello con condotte sotterranee ed in pressione. Il definitivo trionfo di tale schema fu dovuto alla sua maggiore economicità rispetto a quello romano e, nel contempo, al miglioramento delle caratteristiche meccaniche delle tubazioni, realizzate ora in ghisa. Tra gli esempi più importanti di tali realizzazioni (trascurando quelli meno significativi che sovente non erano altro che la sostituzione della canaletta su archi con condotta sotterranea in ghisa) vi sono quelli degli inizi del secolo attuale, tra i quali l'acquedotto pugliese, iniziato nel 1906 e portato a termine nel 1939, che alimentava ben 234 comuni tramite una condotta principale di oltre 264 Km, alcuni dei quali in galleria. Esso traeva alimentazione dalla sorgente del Sele (Avellino). Oggi allo schema principale, già insufficiente all'epoca della sua inaugurazione, se ne sono aggiunti altri. fig. 4 - Schema originale acquedotto pugliese fig. 5 - Schema progettuale attuale (1985) dell'acquedotto pugliese e sue integrazioni Interessante realizzazione fu anche quella dell'acquedotto del Peschiera a parziale servizio della città di Roma, realizzata tra 1931 ed il 1947 che trae origine dalla omonima sorgente presso Cittaducale (Rieti). 10

12 La sempre più sofisticata tecnologia ha poi di recente permesso la realizzazione di opere un tempo impensabili, quali gli acquedotti sottomarini per le isole. Tra questi fanno spicco gli acquedotti per l'arcipelago partenopeo. fig. 6 e 7 - Acquedotto sottomarino per Procida ed Ischia Con la crisi degli approvvigionamenti idrici tradizionali ed il contemporaneo sviluppo delle tecniche per l'approvvigionamento idrico da acque superficiali si sono costruiti negli ultimi anni acquedotti con approvvigionamento da tali acque. Tra questi è da citare l'acquedotto del Pertusillo (in Basilicata) e quello dello Jato per la città di Palermo. fig. 8 - Acquedotto dello Jato (PA) Di recente anche l'elettronica sta facendo il suo ingresso, sia pur timidamente, nelle realizzazioni acquedottistiche. Dopo alcune prime realizzazioni per l'acquedotto di Torino, è il caso di citare il sistema di telecomando e telecontrollo dell'acquedotto di Roma, dove, in una sala appositamente attrezzata, giungono dalla rete distributrice cittadina, dalle adduttrici, dalle opere di captazione, dagli impianti di sollevamento, per via cavo o per via etere tutte le varie informazioni disponibili (portate, pressioni, grado di apertura delle saracinesche, altezza dell'acqua nei serbatoi, ecc...) oltre ovviamente alle misure elettriche relative alle apparecchiature di tale tipo installate sulla rete. Tramite monitor e pannelli analogici è possibile avere sotto controllo l'intera rete ed effettuare dalla sala ogni manovra necessaria, tramite terminali video. 11

13 2 I MATERIALI PER GLI ACQUEDOTTI 2.1 Generalità Nel Capitolo II si é parlato dei materiali per le Costruzioni Idrauliche. Nel presente paragrafo si indicano, senza entrare nel dettaglio, già altrove contenuto, i materiali usati specificatamente per le opere acquedottistiche, unitamente a brevi commenti sui vantaggi e svantaggi e su specifiche questioni acquedottistiche. Distinguiamo innanzitutto le opere necessarie in : - condotte e pezzi speciali; - apparecchiature 2. 1 Le condotte Nel presente capitolo esamineremo i materiali con cui possono essere realizzate le condotte per il trasporto dell'acqua, pur rinviando lo studio dei materiali in quanto tali all' apposito capitolo VI. Distinguiamo innanzitutto il caso di: - condotte a pelo libero (che possono essere adottate solo per le adduttrici) - condotte in pressione Le condotte a pelo libero Queste sono forse più economiche di quelle in pressione, quando debbano essere trasportati grandi quantitativi d'acqua, e possono avere forma rettangolare (fig. 1), circolare (fig. 2) o policentrica (fig. 3). 12

14 Vengono realizzate in calcestruzzo armato poggiato sul suolo con fondazione continua e rivestito esternamente con terrapieno che funge da protezione meccanica e termica. Internamente vengono rivestite con intonaco di cemento ed impermeabilizzate. Tale adduzione è conveniente solo quando devono essere trasportati grandi quantitativi d'acqua e non è necessario, per il trasporto il suo sollevamento meccanico. condotta in muratura terreno fig. 1- schema di acquedotto a sezione rettangolare fig. 2 13

15 fig. 3- schema di acquedotto a sezione policentrica fig. 4 -pozzetto d'ispezione in una condotta a pelo libero di sezione policentrica La fig. 4 dà un'idea della realizzazione di un pozzetto d'ispezione in una condotta a pelo libero di sezione policentrica. Detti pozzetti sono necessari in quanto periodicamente sarà opportuno ispezionare l'opera ed eseguire eventualmente lavori manutentivi quali ripresa di fessurazioni, impermeabilizzazioni ecc... 14

16 2.1.2 Le condotte in pressione Queste sono di norma costituite da tubi, prefabbricati, di forma circolare. Storicamente i primi tubi furono di coccio, piombo o ferro. Detti materiali oggi non vengono più adoperati. Di contro sono adottati: - la ghisa (con prevalenza della ghisa sferoidale: GS) - l'acciaio - il polietilene (ad alta densità (PEAD), od a bassa densità (PEBD)) - il PVC; - il cemento armato (in genere il TAD) ed il cemento armato precompresso - la vetroresina ( nelle sue diverse tecnologie realizzative) Materiali del passato, quali: - la ghisa comune o ghisa grigia (G.G.) - il fibrocemento ; per motivi diversi oggi non vengono più adottati. Tuttavia buona parte dell' attuale patrimonio acquedottistico é costituito da condotte in tali materiali. 15

17 2.2. Le apparecchiature Si intendono con questo nome quegli apparecchi di manovra, manuale od automatica o di controllo, che possono essere inseriti nelle reti acquedottistiche; tra gli organismi di manovra abbiamo: a. Saracinesche Che sono organi di interclusione, di norma hanno giunzione a flangia (salvo che per piccolissimi diametri) e sono in ghisa o bronzo. Salvo particolari motivi sono a corpo ovale. Esistono anche saracinesche in acciaio. L' attuale mercato é ricco di saracinesche di ogni tipo, da quelle a cuneo gommato e rivestite internamente a quelle motorizzate, da quelle a chiusura rapida a quelle a chiusura lenta (anti colpo-d'ariete) ecc... Pertanto l'ingegnere, prima della redazione del progetto esecutivo, dovrà opportunamente documentarsi sui materiali esistenti sul mercato, sui relativi costi e sulle caratteristiche e prestazioni di ciascuna apparecchiatura. Solo dopo tale studio potrà effettuare le scelte progettuali. b. Valvole di ritegno Sono anch'esse organi di interclusione che permettono all'acqua di percorrere la tubazione in una sola direzione. Ne esistono di vario tipo. La giunzione è sempre flangiata, salvo per i piccoli diametri. Anche per tale apparecchiatura è necessaria l'indagine di mercato cui dianzi. c. Valvole automatiche a galleggiante Sono organi di interclusione, di norma posti allo sbocco, in serbatoi, della 16

18 tubazione, che chiudono il flusso dell'acqua in funzione del livello raggiunto da essa nel serbatoio (hanno lo stesso funzionamento dei galleggianti degli sciacquoni delle comuni abitazioni) d. Regolatori di pressione (o valvole a riduzione di pressione) Sono strumenti che servono per diminuire la pressione che sussiste in una tubazione creando meccanicamente una forte perdita concentrata. Ciò si ottiene o tramite molle o tramite contrappesi che agiscono direttamente o tramite leve. Lo strumento è utile quando la tubazione, passando da quote elevate a terreni più bassi, avrebbe pressioni esuberanti a quelle necessarie per il suo esercizio. e Sfiati Non sono strettamente catalogabili tra gli organismi di manovra ma svolgono compiti importantissimi Essi permettono la fuoriuscita di aria eventualmente presente nella tubazione che ne impedirebbe il regolare funzionamento o, viceversa, ne consentono il rientro, nel caso di svuotamento della condotta, impedendo la formazione di depressioni che potrebbero provocare stati tensionali indesiderati. Anche di tale apparecchio esistono varie versioni; ma sostanzialmente esso consiste in un galleggiante ( di plastica o gomma butilica). Detto galleggiante in condizioni normali è premuto contro la parte superiore e chiude l'uscita della condotta ma in presenza di aria ne consente l'uscita staccandosi dai fori e galleggiando sull'acqua o posandosi sul supporto di ferro. f. Idranti Sono particolari prese d'acqua che di norma servono per il servizio antincendi (o per l'inserimento diretto delle lance o per il rifornimento delle autobotti). 17

19 g Apparecchi di controllo Tra le apparecchiature di controllo si ricordano i misuratori di portata e di volume ed i misuratori di pressione. I primi possono essere di vario tipo ma quelli più applicati si basano sulle realizzazioni commerciali del famoso venturimetro. Le fig. 5,6 e 7 danno l'illustrazione di tre versioni (la prima è la più costosa, la seconda la più applicata e la terza, pur essendo la meno costosa è relativamente poco applicata, in quanto penalizzata dalle forti perdite idrauliche che provoca) del tubo venturi. La misura della portata è immediata dalla lettura del dislivello H tra i due menischi del manometro differenziale, tramite la dove A = A M (1) 18

20 A = S a 2g 1 + K- c (2) con c = S 2 2 S 1 (3) in cui S i è l'area del tubo nella sezione i (i = 1, 2) con ovvio significato degli altri simboli. Altri sistemi si basano o sul tubo di Pitot o su metodi elettromagnetici o meccanici. I misuratori di volume sono detti, più comunemente, contatori. E' bene precisare subito che i venturimetri possono essere anche utilizzati come contatori, ciò si ottiene aggiungendo allo strumento un insieme di rotismi che esegue meccanicamente l'integrazione nel tempo della portata. I contatori veri e propri sono di vario tipo: per le tubazioni di diametro maggiore si usano quelli a mulinello detti "contatori Woltmann". Essi funzionano con lo stesso principio delle turbine Kaplan. Per diametri inferiori si usano turbinette di vario tipo, che colpite da uno o più getti d'acqua ruotano con velocità proporzionale a quella dell'acqua. Tra questi può essere classificato anche il Woltmann. Un insieme di rotismi esegue l'integrazione meccanica della velocità, materializzata dall'asse delle turbine nel tempo, dando i volumi di acqua passante nella tubazione. Un altro tipo di contatori sono quelli "a volume". Questi contano il numero di volte che un recipiente, interno al contatore, viene riempito dall'acqua.. I misuratori di pressione sono dei semplici manometri. Questi non devono essere inseriti direttamente sulla tubazione ma tramite l'interposizione di un bacino di rame, opportunamente sagomato al fine di conferirgli una certa deformabilità per permettergli l'assorbimento delle vibrazioni che, se agissero direttamente sull'ago del manometro, lo rovinerebbero rapidamente. Sia i venturimetri che i manometri possono essere a registrazione su carta. 19

21 A fianco dei normali strumenti sopra ricordati sussistono apparecchi più sofisticati che permettono la manovra ed il controllo a distanza delle reti acquedottistiche o tramite ponti radio o tramite collegamenti con la rete telefonica o con altre reti metalliche (quali quelle della pubblica illuminazione). D = mm L = mm P = kg D = mm L = mm P = kg Tabella con misura dei venturimetri D = mm L = mm P = kg

22 3 IL FABBISOGNO D'ACQUA Il tipo e la quantità di acqua da approvvigionare per l'acquedotto, varia, come già accennato in funzione dell'utente Gli acquedotti industriali Se l'utente è l'industria occorrerà valutare la portata da addurre in funzione del tipo di industria cioè della produzione e del fabbisogno idrico per la produzione stessa. Ricordiamo in proposito che nell'industria l'acqua può essere utilizzata, oltre che per forza motrice, ma ciò non riguarda gli acquedotti, anche come materia prima (es. pastifici, cartiere, ecc...), o per cicli di raffreddamento (centrali termoelettriche, nucleari, ecc..). Ovviamente in funzione del tipo di industria varia anche la qualità richiesta per l'acqua. Infatti, per esempio per i pastifici deve avere le caratteristiche della potabilità, mentre ciò non è richiesto dalle cartiere. E' da tenere presente che un acquedotto industriale può servire industrie diverse, che possono richiedere acque con diverse caratteristiche chimico-fisiche, ovviamente un'acqua potabile può essere idonea a tutte le industrie, tuttavia dato il crescente fabbisogno di tali acque per gli altri tipi di acquedotto ed il sempre più difficoltoso approvvigionamento delle stesse (vedi nel seguito), gli acquedotti industriali potranno essere approvvigionati con quelle acque che localmente risultano disponibili, senza particolari requisiti di potabilità. Ciascuna industria provvederà poi, ove necessario, a trattare l'acqua per assicurarle quelle caratteristiche necessarie alla propria produzione. In tali casi le industrie potranno anche avere un allaccio sulla rete dell'acqua potabile, ma l'uso di questa dovrà essere limitata ai soli usi civili. Per valutare la portata di cui dotare un acquedotto industriale si ricorre a delle tabelle che, in funzione del tipo di industria e della produzione, danno il fabbisogno. Qui di seguito si riportano alcune di queste tabelle, i cui valori sono tuttavia solo indicativi in quanto spesso calcolati con riferimento a tecnologie industriali diverse da quelle presenti nel territorio che si dovrà servire. Saranno pertanto 21

23 necessarie verifiche con i responsabili delle industrie, inoltre occorrerà tener presente in fase di progettazione delle opere acquedottistiche che esse dovranno avere validità tecnico-economica in un arco di almeno 40 anni e pertanto sarà necessario prevedere il fabbisogno complessivo anche per i prossimi anni. Ciò può essere fatto in base alla estensione superficiale destinata dagli strumenti urbanistici alle industrie. Nel caso semplicistico di un territorio comunale che abbia destinato S I ettari ad industrie ed in cui, al momento della progettazione dell'acquedotto, si abbiano solo S' I insediati con necessità idrica pari a Q', potremo ottenere la necessità globale Q tramite la : Q = Q' S I S' I (4) Non è escluso il ricorso a tecniche più sofisticate, quali il. confronto con aree industrializzate che abbiano un passato simile alla situazione della zona in esame, proiezioni stocastiche, ecc Gli acquedotti rurali Scopo degli acquedotti rurali è quello di fornire acque potabili agli abitanti delle campagne ed al bestiame. E' escluso qualsiasi uso di tipo irriguo. ll fabbisogno idrico in questi casi va calcolato aggiungendo a quello per gli usi domestici, da calcolarsi in ragione di litri/abitante/giorno, quello relativo al bestiame, come da tabella allegata. E' tuttavia da tener presente che usi impropri, anche se rigorosamente proibiti e colpiti da pesanti sanzioni, sono tuttavia inevitabili, quali l'irrigazione, eventualmente notturna di orti, la pulizia delle stalle e del bestiame, ecc..., pertanto potrà essere previsto un leggero incremento della dotazione risultante dai calcoli precedenti. Tuttavia sono anche da prevedere dispositivi che impediscano che detti usi impropri assumano proporzioni maggiori e ciò a scapito, eventualmente, di usi civili. Di dette apparecchiature che limitano la 22

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